DE2120388A1 - Verbindungshalbleitervorrichtung - Google Patents
VerbindungshalbleitervorrichtungInfo
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Description
DR. M0LLER-BOR6 DIPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL
DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRAMKOW
28. APR. 1971
Dek/th - A 2148
AGENCY OF INDUSTRIAL SfEEDTCE & TECHNOLOGY 3-1, Kasumigaseki 1 chome, Chiyoda-ku, Tokio, Japan
Verbindungshalbleitervorrichtung
Prioritäten: Japan vom 28. April 1970 Nr. 35904/70
Japan vom 14. September 1970 Nr. 8O325/7O
Die Erfindung betrifft Verbindungshalbleitervorrichtungen,
nede
wovon/mindestens eine nach innen ausgebuchtete Vertiefung hierauf besitzt.
wovon/mindestens eine nach innen ausgebuchtete Vertiefung hierauf besitzt.
Der Ausdruck "nach innen ausgebuchtete Vertiefung", wie er
in der Beschreibung verwendet wird, bedeutet eine Vertiefung, welche im Querschnitt eine spezielle Form aufweist, in der
109851/1570
Dr. tM\Ur-tor*
Dr. Moniti · Dr. D*vM · DipT-Ing. fimtorwaM , Dtpl.-Ing. Grflwkow
lraiHitcfcw*ie,AmMro«p«rkt β Μ0«Α*ι22, Rob^rt-ICoch-Stroe· ! 7 Stuttgart - lad Conmte»
73·» T.Won (0I11J »3*45, ΤΛχ «20S0 mbpt MarkWra«. J,T.M.. (WIIJ «
lank. Z*ntrafl«M* layw. Vollcibankm, MOndiwi, Kto.-Nr. »23 Κ»Ηά*&: ΜβικΙκη IHM
die jeweiligen Seitenwände einen Winkel >9O ° bezogen auf
die Hauptoberfläche des Halbleiterträgers, welcher diese Vertiefung in sich aufweist, bilden.
Es ist an sich bekannt, eine Vertiefung auf einem Halbleiterträger
unter Verwendung einer Ätzmaske zu ätzen. Die geätzte -Vertiefung ist in einem solchen Falle jedoch im Querschnitt
V-förmig oder U-förmig, und die Seitenwände bilden bezogen auf die Hauptoberfläche des Halbleiters einen Winkel von 90°
oder weniger. Im folgenden werden Vertiefungen, die eine solche Form aufweisen, als "konventionelle Vertiefungen" bezeichnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Feldeffekttransistor (FET) zu liefern, welcher Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeits-Sehalteigenschaften
aufweist.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Hochleistungs-Gunn-Effekt-Vorrichtung
zu liefern, welche ausgezeichnete Wärmeableitungseigenschaften besitzt".·
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der
Erfindung, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung sind:
Fig. 1 (a) eine perspektivische Ansicht, welche die
Beziehung zwischen den (100)-Ebenen und der (m)-A-Ebene oder (IT5T)-B-Ebene zeigt;
Fig. 1 (b) eine Querschnittsansicht einer kanalförmigen
Vertiefung, welche parallel zur <ΓθΉ/-Εΐchtung
in der (100)-Ebene geätzt ist;
— 2 —
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Fie;. 1 (°) eine Quercclmittcansiclit einer Vertiefung,
welche parallel zur <<CP11>-Hichtunc geätzt ictj
Ti(J. 2 (a) cine perspektivische Ansicht "bei dor Ätzung
in dor ("ΐϊ^)-B-Ebene, welche zeigt, daß die
Iiinonceiten doa !Tetraeders aus (111)-A-Ebcne
ceo Halbleiters bestehen;
in dor ("ΐϊ^)-B-Ebene, welche zeigt, daß die
Iiinonceiten doa !Tetraeders aus (111)-A-Ebcne
ceo Halbleiters bestehen;
jc'iij. 2 Cb) eine t^uer schnitt cans iciit, welche eine parallel
zur -vfi^oXHichtuns in der (1T^7I)-B-Ebene geätzt
Vertiefung
eine erläuternde Ansicht, welche eine Methode
für die Ausrichtung einer Maske der vorliegendent
bevorzugten Atzung
I?ig. 4- eine perspektivische Ansicht, welche ein Profil
von geätzten Vertiefungen zeigt, die in (100)-Ebenen
eines GaAs-lIalbleiters gemäß der Erfindung"
erzeugt wurdenj
Pig. 5 ein Diagram^, welches die Beziehiuag der Ätsrate
zn ä.er
zeigt;
zeigt;
der Konsentration von Br^ " in den Ätzmittel
eine perspektivisclie Ansicht von monolithischen
Gunn-Dioden mit Brückenstruktur, welche
der Erfindung herßestellt
der Erfindung herßestellt
cine Querschnitteansiclrb eines konventionellen
Poldeffekttranßistors;
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2120188
Fig, 8 eine. Quer sclinitt sans ioht des Feldeffekttransistors
gemäß der.Erfindung; - ■"
Fig. 9 eine Aufsieht eines Hochfrequenz-Feldeffektrtransistors,
der gemäß der Erfindung hergestellt wurde\
Fig. 1Ö (a) τ, 10 (e) Querschnitt sang icht en längs der Linien
X(a) r, X(a), X(fe)^Cb), X(c)-X(c), X(d)-X(d) und
%{e)~L{e) des in Fig. 9 gezeigten FlO?;
Fig, 11 (f) und 11 (g) Querschnittsansichten längs der
Linien XI(f)~XI(f) und XI(g)-rXI(g) des in Fig. 9
gezeigten FET;.
Fig. 12 ein G-rundriß eines G-rundaufbaues eines Inverters
(TJmfQrmers), der einen FET der Erfindung aufweist,
mit einer Ghmschen Belastung, die geeignet ist, ihn inform einer integrierten Schaltung herzustellen;
Fig, 13 eine Querschnittsansicht längs der Linie XIII-XIII
des in Fig. 12 gezeigten Inverters;
Fig. 14 ein Grundriß eines aus zwei FET gebildeten Inverters, wovon jeder gemäß der Erfindung aufgebaut ist und
wovon einer als dessen Belastung eingesetzt wird;
Fig. 15 eine ^uerschriittsansicht längs der Linie-XV-XV des
in Fig. 14 gezeigten Inverters;
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Pig. 16 eine Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung
verschiedener Verbindungshalbleitervorrichtungen gemäß der Erfindung; und
Fig. 17 eine Querschnittsansicht, welche einen Sperrschicht-Feldeffekttransistor
gemäß der Erfindung zeigt, der nach Verfahren für Ionenimplantation und
BeTb s;b-
Arbeitsweisen zur gleichzeitigen/Ausrichtung hergestellt
wurde.
Die Erfindung macht davon Gebrauch, daß die Ätzrate sich beträchtlich in Abhängigkeit davon unterscheidet, auf welcher
Ebene des den Halbleiter bildenden Kristalls geätzt wird. In Fig. 1, welche ein Ätzen in der (lOO)-Ebene eines Verbindungshalbleiters
der Gruppe IH-V zeigt, sind (111) bzw. (TTT)-Ebenen ersichtlich, welche Seitenjparallel und senkrecht zu
der ^OTT/'-Richtung besitzen.
Wenn der Halbleiter in der ^OTT^-Richtung unter Bildung
eines Kanales geätzt wird, wird das Ätzen an den (7Ti3T)- und
(T3Ti)-Ebenen, welche Α-Ebenen des Halbleiters sind, beendet,
und auf diese Weise wird der Winkel 0, der zwischen der Seitenwand der Vertiefung durch das Ätzmittel und der Hauptoberfläche
des Halbleiterträgers in (OTT)-Querschnitt ausgebildet
werden soll, 180°> θ > 90° und die Querschnittsform der Vertiefung wird nach innen ausgefruchtet, wie dies in
der Fig. 1 (b) gezeigt ist.
Wenn andererseits die (100)-Ebene unter Ausbildung eines Kanales der <COiT/"-Richtung geätzt wird, und die entstandene
Vertiefung im Querschnitt der (OiT)-Ebene beobachtet wird, wird gefunden, daß die geätzte Vertiefung durch A-Ebenen
begrenzt wird, welche/Ci'fij- und (1 TT)-Α-Ebenen gebildet
— 5 —
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werden, welche eine V-Porm, wie in Fig. 1· (c) gezeigt,
infolge der Tatsache ausbilden, daß die Xtζrate auf den
Α-Ebenen am geringsten ist.
Die Beziehung zwischen den Formen der Vertiefungen wird
klar, wenn auf die Relation zwischen den sich kreuzenden vier (111)-A-Ebenen oder der (5TTT)-B-Ebene und der (1QO)-Ebene,
wie.in Fig. 1 (a) gezeigt, Bezug genommen wird.
Venn die Ausgangsebene des Ätzens die (TTT)-B-Ebenen sind,
ergeben sich unterschiedliche Vertiefungen, wie in Fig. 2 gezeigt. Fig. 2 (a) zeigt eine Vertiefung, welche einen
regulären Tetraeder bildende Innenwände aufweist, welche nur von (111)-A-Ebenen begrenzt wird. Jedoch sind die
Außenwände des Tetraeders (TTT)-B-Ebenen, wenn sie von der Außenseite betrachtet werden.
Der durch einen Pfeil in Fig. 2 (a) angedeutete, in Richtung gelegte Querschnitt der kanalförmig geätzten .
Vertiefung besitzt eine Form, welche die linke Seitenwand parallel zur Kristallebene aufweist, da das Ätzen der linken
Seite auf der (1TT)-Ebene beendet wird, welche eine A-Ebene ist, wie in Fig. 2 (b) gezeigt.
Es wird angenommen, daß die (1OO)-Ebene des GaAs-Halbleiters
bevorzugt in Form einer Vertiefung geätzt wird, welche die in Fig. 3 gezeigte Form besitzt.
Um zunächst eine Fotoätzmaske auf der (100)-Ebene auszurichten, wird ein rechteckiges Itzbild 2, wie in Fig. 3 gezeigt,
auf einen Teil einer Probeplatte eines GaAs-Halbleiters 1 unter z. B. Verwendung einer wäßrigen Lösung von 33 %iger
CrO^-KP hergestellt. Da dieses Huster seine Seiten Jeweils
- 6 1098S1/1S70
und pe&lEpecht su der ζQH^^ie&twsg; besitzt*
das beYersiUGte $.taen ^ttrehgeftihrt werden, indem die
rdt der- Vertiefungsriehtung unter Verwendung dieses Bildeo
wirdt Pep dureh die SegugsssQiohen 5 ^wd 4 in
fjO55«icte" ieil £3qipt die su bept>acliteadoji
&QV "Kanal-Ätzung1· aui diese" V/eise kann die
entstandene VertiefuinK eo heji^oßtollt werden j daß sie die
forn oclev eine nach innen aucgeTauchtete
nach Abhängigkeit der Hiclituns des "Kanal
wie in I'io» 4 ce^eig-b, ^cisäß deaiin den Piß* 1 CrO, 1
■..-jid 1 (c) Gezeigten Prinzip. Bas Bezuc^soichen f>
:iJi der PiG· 4 weist auf die Fläclac eines für die Beobachtunc hercmgezogcnön
Querschnitte hin» V/enn f.vrei nach innen ausgewuchtete
Vertiefungon 6 parallel zueinander in einem kurzen Ab-•:tar.c.
voneinander hergestellt werden, werden die Bodenteile
I. L er von miteinander verkünden," xvjxü ea vxird eine Brückenwuiaü'wr
7? "r^G ia l'ic« ^- ceccigt,- hor^cctcllt, trelche eine
di'öi-icki^o I1Qr-U i»i i^ußrncliiiitt au-freif-t« v/ic in der Pie· 4-,-jocelGt,
jrömien colehc Vertiefung en unter Verwendung sines
■beliebigen JLtariittcln hcsrrrstellt' werden,v/elchee die (111 )-■
A-SOcnen doe Karolcitcrr- nit c.er nerinesten CeDcLwindigkoit;
i:·'. Vor gleich au deivj eiligen ox^derer Ebenen, v/ie bereits zuvor
e.uc£.:erührt, ätüt. Als Beispiel zei^t die Fig. 5» cu?.ß die
lltzTctc des C-ycteuc Br0-CIi^,OK eine FurJrtion der Konzentration
von iiiv in dicceu GysteLi ißt» wenn C-ρΛβ eis Halbleitermaterial
vervronc.et v;irc. In der iip;. 5 sind die Kurven "A", "E". und
"C" Ätfiraton Tür die (5IiI)-B-jUbene, der (I00)~£bcao bsw.
uta· (Hi)-A-LI)CiIe. Uonn c.ie Konzentration von Lr^ bei Zinuer-•ucL.x.eratur
1 /^ bütrlict, ist die iltzrate sxS B-Ebcnen etwa
1,£/ur:/j:Lin, \;tUirunu dioieilige auf A-LIjcnen G/i^/iu/iain betrügt,
vrobfci die Kate X1Ur B-Lbcnun etv;a daß 9»2-fache- derjenigen
109δ51/1Β7(3
SAD
für Α-Ebenen ist. Für Br p-Konz ent rat ionen von 2 % beträgt
die Rate für B-Ebenen 1,5 «.m/min und diejenige für A-Ebenen
0,3 ium/min, d. h. die Rate für B-Ebenen ist etwa das 5-iO-che
derjenigen für A-Ebenen. Das Verhältnis der Rate für B-Ebenen zu derjenigen für A-Ebenen wird durch die Kurve "D" gezeigt, ,
wobei die Werte auf der rechten Ordinate aufgetragen sind.
Wie sich deutlich aus Fig. 5 ergibt, kann die entstandene
Vertiefung entweder eine nach innen ausgebuchtete Form oder die konventionelle Form annehmen, da die Ätzraten für B- und
A-Ebenen verschieden sind, gemäß der Richtung auf dem Halbleiter, welcher für das Ätzen ausgewählt wird. Obwohl die
obige Beschreibung mit Bezug auf die' Verwendung des Br2-CH^OH-Systems
als Ätzmittel gemacht wurde, sei darauf hingewiesen, daß die nach innen ausgebuchtete Vertiefung, wie sie in der
Fig. 1 (b) gezeigt ist, unter Verwendung eines beliebigen Ätzmittels ausgebildet werden kann, vorausgesetzt, daß das
ausgewählte Ätzmittel einen nennenswerten Unterschied in der Ätzrate beim Ätzen von A-Ebenen und anderen Ebenen liefert.
Obwohl die oben gemachte Beschreibung bei Verwendung von GaAs der Gruppe HI-V als Verbindungshalbleiter gilt, kann praktisch
dasselbe Ergebnis für andere Halbleiter wie GaP oder GaAs P^1 „ oder ZnS oder CdS usw. erhalten werden.
Die oben gemachten Ausführungen gelten für den Fall, in dem die bevorzugte "Kanal-Ätzung" auf der (100)-Ebene begonnen
xtfird, es ist jedoch leicht einzusehen, daß auf Basis des Prinzips, daß das Ätzen auf der Α-Ebene beendet wird, dass
praktisch dasselbe Ergebnis erhalten wird, selbst wenn die Ausgangsebene des Ätzens eine andere Ebene als (100) ist,
z. B. die (211)-oder (311)-Ebene. In einem solchen Fall kann
jedoch die Ansicht des Querschnitts der geätzten Vertiefung kein symmetrisches Dreieck werden.
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Da, wie in Fig. 4- gezeigt, die überhängende Brücke 7 und
die entgegengesetzte Mesastruktur 6 in GaAs-Kristallen in
monolithischer Weise erzeugt werden können, kann eine Vielzahl von neuen Halbleitervorrichtungen unter Verwendung
einer solchen Struktur hergestellt werden.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Gunn-Diode, welche eine solche in Fig. 4 gezeigte Brückenstruktur besitzt, die
durch Kanal-Ätzung eines Halbleiters zur Bildung von zwei nur wenig voneinander entfernten, parallelen, entgegengesetzten
Mesavertiefungen hergestellt wurde.
In der Fig. 6 wird ein Betriebsteil der Gunn-Diode von der Brücke 8 in der Form eines dreieckigen Prismas gebildet,
welche den halbisolierenden Träger 9 uncL die N-Schicht 10
umfaßt. Die Schichten 11 aus ohmschemMetall werden auf beiden Enden der N-Schicht durch Vakuumaufdampfung ausgebildet,
und sie sind zur Verwendung als ohmsche Kontakte der Gunn-Diode geeignet und dienen als Verbindungspolster für
die Verdrahtung.
Wenn die Dimensionen der oberen Oberfläche der Brücke 8 der Gunn-Diode ausgewählt werden, sind die anderen Dimensionen
der Brücke automatisch bestimmt.
Eine Anzahl von solchen, sehr kleinen Brücken können monolithisch
in einem Verbindungshalbleiter wie GaAs vorgesehen werden. Weiterhin können, siehe Fig. 6, wenn die N-Schicht als eine
epitaxiale Schicht vorgesehen wird, Gunn-Einrichtungen mit dreieckigen Prismenformen von verschiedener effektiver Stärke
erhalten werden, und auf diese Weise wird bei der Auslegung der Gunn-Einrichtungen hierdurch die Auswahlmöglichkeit
gesteigert.
- 9 -109851/1570
Da die Freiheit der strukturellen Auswahl der Halbleitervorrichtungen
"bei Anwendung der Erfindung bemerkenswert groß ist, ist die Erfindung bei der Auslegung von Vorrichtungen,
wie von Gunn-Modenelementen, deren Betriebseigenschaften
in Abhängigkeit von ihrem n.L-Produkt oder n.T- «Produkt variieren - wobei "n" die Trägerdichte, "L" die
Länge der Vorrichtung und "T" die effektive Stärke der Vorrichtung sind - vorteilhaft.
Darüber hinaus können, da die Brücke von Luft umgeben ist, die thermischen Ableitungseigenschaften solcher Vorrichtungen
durch Wiederauffüllung des die Brücke umgebenden Raumes mit einem Material mit hoher Wärmeleitungswirksamkeit,
welches von .demjenigen des Halbleitermaterials verschieden ist, verbessert werden. Wenn der Zwischenraum mit einem
Material wieder aufgefüllt wird, welches eine verschiedene Dielektrizitätskonstante von demjenigen des Halbleiters
besitzt, kann die Unterdrückung der Oszillation der Gunn-Vorrichtung
möglich werden. Darüber hinaus ist die Kontrolle der Oszillation und/oder Oszillationsart der Gunn-Effekt-Vorrichtungen
unter Anwendung der Begrenzung ihres n.T-Produktes
möglich, da die neueren Fotoätztechniken die Ausbildung von ° 7 en
Struktur/mit relativ kleiner Größe, welche die gewünschte
Form besitzen, ermöglichen.
Ein Beispiel eines unter Anwendung der vorliegenden Ätzmethode hergestellten FET wird mit Bezug auf die Fi^- 7 bis 15
beschrieben.
Der konventionelle FET umfaßt ein halbisolierendes Substrat 12, eine epitaxiale H-Schicht 13, die auf dem Substrat bzw.
Träger aufgewachsen ist, und ein auf der N-Schicht 13 durch
- 10 -
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Schottky-Sperrdioden (SBD)-Verbindung vorgesehenes Tor 14,
trie in der Pig- 7 gezeigt.
Jedoch, nüssen die Abstände von dem Tor 14 zu der Quelle
und den Abfluß 16 in.der Größenordnung von 2 Mikron oder
größer infolge dor Begrenzungen der S'cffcoätstechnik usw·
liegen. Darüber hinaus ist das SBD-Tor 14 nach einem
verschiedenartigen Verfahren als die Quelle 15 "und der
A"bfluß 16 hergestellt. Die Struktur des Tores 14 ist ein
■Schottky-Sperrtyp oder -Verbindungctyp, während diejenige
der Quelle 15 und "des Abflusses 1G IT+-Mf fueionskontakte
oder E*1" ohneche Kontakte sind. Daher sind nindestcns zwei
I'otoäts stufen erforderlich. Aus dienen Gründen kann die
Selb stau sr iehtung des lores 14 in bezug auf die Quelle 15
und den Abfluß 16 nicht in einfacher Weise durchgeführt vrorden. . ■ ■ ·
Da darüber hinaus ein solcher IfET eine planare Anordnung
der Koiaponcnteii "besitzt, kann die Kücklccpplungskapazität 0 av;isclion
dem Tor und dem AbfluS, d?-° eine - ö er die Hochfreqiioni'.oircnschaften
ein&e· I1IA1 beo5.nfluesenden lOlctoron
ist, nicht vernaclilä.ßsie,l)ar geuaclit vrerden, ca, wenn es
s^evninscht viira,, die Abmessung des Elementes herabausotzen
und es für Ilochfrequenzanvrendung geeignet au machen, die
Kucklcopplungskapaaitat C ,, nicht iiif ol(?e der großen
Dielektrizitätskonstante des avischen dem Tor und dem
Abfluß angeordneten Halbleiters horabgesetat werden kann,:
v:o die Dielektrizitätskonstante des GaAs 12& beträgt·
Λ "1 ^*^ £J f(
VJUhrencL es erforderlich ist, die Abmessung . , .λ^.;*- ϊΈΤ
für Hochfrequenriaiivrencung au reduzieren, verursacht ein
kurzer Abstand swisehen deia Tor und deti Abfluß einen hohen
- 11 -1^851/1570
Α."
Darüber hinaus können, wie zuvor beschrieben, die Abstände
von dem Tor zu der Quelle und dem Abfluß nicht geringer als 2 Kikron nach der derzeitigen Fotoätztechnik gemacht werden.
Ein Reihenwiderstand R, zwischen dem Tor und dem Abfluß und
ein Reihenwiderstand R_ zwischen der Quelle und dem Tor
können daher ein beträchtlich wichtiger Faktor bei Hochfrequenzbetrieb sein, und daher .wird der effektive Ausgangsleitwert
g(obs) des FET nach folgender Gleichung herabgesetzt:
g(obs)
worin g der Eigenausgangsleitwert des FET ist, und die effektive Steilheit Gm(obs) des FET wird ebenfalls gemäß
der folgenden Gleichung herabgesetzt:
Gm(obs) = Gm
1 +
Der selbstausgerichtete Hochfrequenz-FET, der mit einer
Struktur mit nach innen ausgebuchteter Vertiefung gemäß der Erfindung aufgebaut ist, hebt, die oben genannten Nachteile
auf. Der Aufbau des selbstausgerichteten Tor-FET ist in der Fig. 8 gezeigt und der FET wird nach einem Verfahren hergestellt,
welches die Stufen der Ausbildung einer epitaxialen N-Schicht 13 auf einem halbisolierenden Träger bzw. Substrat
12, die Ausbildung einer N+-Schicht 17 auf der epitaxialen
N-Schicht 13 durch Diffusion oder epitaxiales Wachstum, das
Verbinden ohmscher Kontakte für die Quelle 15 und dem Abfluß
16 auf der N+-Schicht 17 umfaßt. In diesem Fall wird die
geometrische Form der ohmschen Kontakte durch getrenntes Fotoätzen einer Grabausrichtung hergestellt.
- 12 109851/1570
Nach dem Festmachen der ohmschen Kontakte wird das selektive, bevorzugte Ätzen durchgeführt, um die nach innen ausgebuchtete
Vertiefung 18 zu der N-Schicht herab durchzuführen, indem
eine geeignete Maske für den Torteil verwendet wird. Die Endstufe wird durchgeführt, indem Schottky-Tormetall durch Aufdampfen
aus der zu der Hauptoberfläche des GaAs senkrechten Sichtung nach einer Selbstausrichtungsmethode anter Verwendung
der geometrischen Struktur der nach innen ausgebuchteten Vertiefung 18 angeliefert wird.
Die Verwendung der Selbstausrichtungsmethode für das Tor bedeutet, daß das durch Aufdampfung erzeugte Schottky-Tormetall
durch die ausgestreckten Außenkanten der nach innen ausgebuchteten Vertiefung physikalisch getrennt und elektrisch isoliert
wird. In diesem Fall kann die Maskenanordnung für das Tor als gleiche geometrische Maske verwendet werden, die durch
eine Isolatorschicht und eine Schicht eines Fotoabdeckmittels für das Ätzen der nach innen ausgebuchteten Vertiefung hergestellt
wurde und nicht erwünschte Teile des Schottky-Metalls außerdem Torteil werden entfernt, indem das Fotoabdeckmittel
durch ein Entfernungsmittel für dieses Fotoabdeckmittel entfernt wird.
Der wie oben angegeben aufgebaute FET besitzt die folgenden Vorteile:
(1) Die Länge des Tores kann auf einfache Weise kürzer nach
dieser Selbstausrichtungsmethode gemacht werden.
(2) Die Abstände zwischen dem Tor und der Quelle und ebenfalls zwischen dem Tor und dem Abfluß können auf weniger als
die minimale Grenze von etwa 2 Mikron nach derzeitiger Fotoätztechnologie herabgesetzt werden, so daß der Reihenwiderstand
hierzwischen auf ein Minimum herabgesetzt
werden kann. Elektrische Kurzschlüsse, welche für solche
- 13 109851/1570
sehr kurzen Abstände zwischen den Elektroden erwartet werden könnten, können durch das Vorhandensein der mit
Luft isolierten Zwischenräume, welche durch die Struktur der nach innen ausgebuchteten Vertiefung gebildet werden,
vermieden werden.
(3) Obwohl die Rückkopplungskapazität C-, zwischen dem Abfluß
und dem Tor im allgemeinen größer bei der Reduzierung des Abstandes hierzwischen wird, ist der Teil zwischen
diesen Elektroden bei der vorliegenden Erfindung durch Luft wie oben angegeben, isoliert, und daher wird die
Kapazität C , vermindert.
Wie oben beschrieben kann ein B1ET mit ausgezeichneten Hochfrequenz-
und Hochgeschwindigkeitseigenschaften, der nach konventionellen Methoden nicht erhältlich ist, auf einen
halbisolierenden Träger wie GaAs erzeugt werden, während eine relativ kleine Eigenkapazität beibehalten wird.
Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen FET
wird mit Bezug auf die i"ig. 9 bis 11 beschrieben, in welchen eine Kombination der bevorzugten Ätz- und der konventionellen,
nicht bevorzugten A'tztechniken verwendet wird.
Die S1Ig. 9 "bis 11 zeigen einen FET, welcher ein halbisolierendes
Substrat bzw. Träger 19, eine hierauf vorgesehene, epitaxiale N-Schicht 20 und eine ebenfalls auf der N-Schicht '
20 vorgesehene N+-Schicht 21 umfaßt. Die vorliegende, bevorzugte
Ätzmethode, welche von der Orientierung .der Kristallebenen des Trägers Gebrauch macht, wird angewandt, um zwei
nach innen ausgebuchtete Vertiefungen 22 herzustellen, die
_ 14 -
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sich parallel zueinander und jeweils voneinander durch einen Abflußbereich 27 getrennt erstrecken. Schottky-Sperrschichtmetalle
24 für Tore 23 werden auf dem Boden der Vertiefungen
22 in selbstausgerichteter Weise vakuumaufgedampft. Ein Ende
des Schottky-Tormetalls 24, welches sich längs des Boden
einer jeden Vertiefung 22 erstreckt, wird mit einem ohmschen Hetall 25 verbunden, welches ein Verbindungspolsterteil für
die Tore 23 bildet. Das ohmsche Metall 25 wird auf der N+-ScMcIIt
21 wie in Fig, 11 gezeigt aufgedampft.
Im Falle von GaAs, kann Zinn, Platin, Au-In-Ge- oder Sn-Ag-Legierung
usw. als ohmsches Metall verwendet werden. Jedoch kann das ohmsche Metall, falls gewünscht, das gleiche Material
wie das Schottky-Sperrschichtmetall sein. Das Schottky-Sperrschichtmetall
auf dem ohmschen Metall 25 des Tor-Verbindungspolsters 26 wird zur Bequemlichkeit der Verdrahtung bei dem
Herstellungsprozeß vorgesehen. Ein ohmsches Kontaktmetall 29 wird auf dem Abfluß 2? vorgesehen, und ein Schottky-Sperrschichtmetall
28 wird auf d°ff ohmschen Metall 29 zur Verdrahtung
angebracht.
Ein ohmsches hetall 31 wird auf der N+-Schicht 21 und der
Quelle 30 vorgesehen, und es wird mit dem Quellen-Verbindungspolster
32, wie in Fig. 9 gezeigt, verbunden.
Der Herstellungsprozeß für diesen FET mit diskretem SBD-Tor
wird im folgenden mit Bezug auf Eig. 16 beschrieben. In der Fig. 16 sind die verschiedenen Prozesse zur Herstellung für
verschiedene Vorrichtungen der Erfindung gezeigt. Der Verfahrensablauf 2 in Fig. 16 entspricht dem in den Fig. 9 bis 11
gezeigten diskreten SBD-FET.
durch
Ein in Fig. 9 gezeigter FET mit diskreter SB wird/folgende
Stufen erhalten: Herstellung einer epitaxialen N-Schicht 20
- 15 -
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auf einem halbisolierenden Iräger 19 (Prozeß 1), Ablagerung
■eines isolierenden Filmes auf der N+-Schicht 21, welche durch
Eindiffusion von Verunreinigungen gebildet wird (Prozeß.3), Fotoätzen· einer, isolierenden Schichtnacke des !eolationsmusters
und nicht bevorzugtes iit7.cn des auf einandcrgeschichteten Körpers bis herab zu' den ührägern 19 zur Entfernung
nicht brauchbarer N- und N*-Schichteii zur Isolierung der :
Bereiche einer Quelle 3Oj eines· Abflusses 27 und eines
Tores 23^eines FEi (Prozeß 4). . ·
Nicht bevorzugtes Ätzen, welches nicht von der kristallinen
Orientierung abhängig ist, wird zur Bildung einer konventionellen Vertiefung mit U-Form sur Isolierung der Abschnitte des
Sores, der Quelle und des Abflusses durchgeführt. Auf das
nicht bevorzugte A'tzen der Isolierung folgt die Stufe der Fotogravierung einer isolierenden Schicht auf der F^-Schicht
der isolierten Bereiche, die Stufe zur Fotoätzung des isolierten
Bereiches in"einen gewünschten Muster zur Bildung von Bereichen 29 und 31 für ohaeche Kontakte für den.Abflußbereich
und.Quellenbereiche (Prozeß 5), die Stufe des bevorzugten
Ätzens eines Paares von nach innen ausgebuchteten, kanalforeigen
-Vertiefung en. 22, die Stufe sur Bildung von Sorbereichen 23 durch Ablagerung von Schottky-ßperrschiclitnetall 2M- in die
Vertiefungen in der selbstsusgeri eiltet en Weise (Prozeß 9)·
7n diesen Falle wird Cchottk^-Sperrcchiciitnttall ebenfalls
als Elektrodenmaterial für die Quölle, den Abfluß und das
!or wegen der Bequemlichkeit bei den Ir£?.brikatioiicproseß
verwendet. In diesen Falle wird der nicht erwünschte Bereich des Schottky-Sperrschichtraetalls auf don !"otoabclrckaittol
entfernt, indem die Kaske deo Fotoabdecknibtels r.:.t einen
. iiriülosmv.ngRnittel für das Fotoabdecknittol entfernt
wird.
- 16 - . ■ J~ . 109851/1570
Das Fotoätzverfahren zur Herstellung eines diskreten IET,
der die oben beschriebene Struktur besitzt, umfaßt folgende drei Stufen:
(1) Gleichförmiges, seLektives Ätzen bis herab zu dem Substrat·
bzw. Träger,
(2) Fotoätzen von ohmschem Metall,
(3) bevorzugtes Ätzen in Abhängigkeit von der Orientierung der Kristallebenen des Halbleiters.
Gemäß einer solchen Struktur können die Rückkopplungskapazität und die Eigenkapazität infolge des Luftisolationseffektes
der nach innen ausgebuchteten Vertiefungen 22 auf ein Minimum herabgesetzt werden, selbst wenn die
Kanallängen des Tores verkürzt und die Abstände von den Toren 23 zur Quelle 30 und dem Abfluß 27 herabgesetzt
werden.
Die Fig. 10 (a) ist eine Querschnittsansicht längs der Linie
X(a)-X(a) in Fig. 9 und zeigt den aktiven Teil des FET, und
die Fig. 10 (b), die eine QuerSchnittsansieht längs der
Linie X(b)-X(b) in Fig. 9 ist, zeigt den zur Herausführung eines Drahtes von den Elektroden eines Schottky-Sperrschichtmetalles
24·, welches innerhalb der nach innen ausgebucheten Vertiefungen 22 als Tor 23 vorgesehen ist, angepaßten Bereich.
Die Fig. 10 (c) ist eine Querschnittsansicht längs der Linie X(c)-X(c) in Fig. 9. Dieser Teil 24a des Tormetalles ist
vorgesehen, um zu verhindern, daß die Quelle 30 und der Abfluß 27 in konstantem, leitendem Kontakt infolge der Abwesenheit τοπ Schottky-Sperrschichtmetall in diesem Teil sind.
Die Fig. 10 (d) ist eine Querschnittsansicht längs der Linie X(d)-X(d) in Fig. 9 und zeigt den den ohmschen Kontakt 31
der Quelle 30 und das Verbindungspolster 32 für die Quelle einschließenden Teil· Die Fig. 10 (e), die eine Querschnittsansient längs der Linie X(e)-X(e) in Fig. 9 ist, zeigt das
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Verbindungspolster 26 des lores 23.
Die Fig. 11(f) ist eine Querschnittsansicht des Teiles 22
der nach innen ausgebucheten Vertiefung des Schottky-Sperrschichttores
23 längs der Linie X(f)-X(f) in Fig. 9 und sie zeigt, wie der aktive Teil der Schottky-Sperrtore 23 und das
Tor-Verb indungspol st er 26 miteinander verbunden sind.
Die Fig. 11 (g) ist eine Querschnittsansicht längs der Linie
X(g)-X(g) in Fig. 9» worin das auf dem ohmschen Metall 29 auf dem Abflußber.eich ausgebildete Schottky-Sperrmetall 28
selbst als Elektrodenmaterial zur Verbindung wegen der Bequemlichkeit bei dem Fabrikationsprozeß genommen ist.
In diesem Fall kann die Aufdampfung des Schottky-Spexmetalls
als Endprozeß eingesetzt werden.
Der die zuvor beschriebene Struktur aufweisende FET hat folgende Vorteile:
(1) Die Schottky-Tormetalle sind von den Bereichen der Quelle
und des Abflusses in selbstausgerichteter Weise durch Verwendung der nach innen ausgebuchteten Vertiefung
isoliert. Daher kann die Kanallänge kürzer als bei konventionellem
FET gemacht werden.
(2) Beide Bereiche von Quelle und Abfluß sind relativ nahe von den Torbereichen entfernt und daher können die Reihenwiderstände
hierzwischen auf ein Minimum herabgesetzt werden. Trotz des kurzen Abstandes von Tor zu Quelle und
Abfluß tritt kein elektrischer Kurzschluß hierzwischen
infolge des Luftisolationseffektes auf.
(3) Obwohl angenommen werden könnte, daß die Rückkopplungskapazität G , zwischen dem Abfluß und dem Tor infolge
der kurzen Abstände von den Bereichen des Tores zu denjenigen der Quelle und des Abflusses größer gemacht würden,
kann die Kapazität in Wirklichkeit bei der Erfindung
- 18 109851/1570
infolge des I/uftisolationseffektes der nach, innen
ausgebuchteten Vertiefung reduziert werden.
(4) Die Elektrode zum Verbinden des Schottky-Sperrtores
kann aus der konventionellen Neigung mit U-Form an dem Ende der nach innen ausgebuchteten Kanalvertiefung
herausgeführt werden.
Infolgedessen können die Ätzverhalten, wie in Pig. 3 gezeigt, sowohl in der X- als auch der T-Richtung verwendet
werden.
(5) Infolge der oben genannten Vorteile kann ein FET mit ausgezeichneten Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitseigenschaften,
Jedoch mit kleiner Eigenkapazität auf einem halbisolierenden Träger bzw. Substrat erhalten
werden.
Beispielhafte Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung (IC) unter Verwendung des oben beschriebenen FET
werden im folgenden beschrieben. Als Grundkonstruktionselement der IC wird in diesem Fall ein den FET benutzender Inverter
Als
(Umformer) angewandt./Sin solcher Inverter sind in den Fig.
(Umformer) angewandt./Sin solcher Inverter sind in den Fig.
und 13 Strukturen vom Typ mit ohmscher Belastung und in den Fig. 1-4- und 15 eins Struktur vom SBD-FET-Belastungstyp, der
mit zwei in Reihe verbundenen FET gebildet ist, gezeigt.
In der Fig. 12 ist eine Quelle 34· in einer einem Vdd 36
vorgesehen. Die Bezugszeichen 35» 37» 39» 4-2 zeigen die
Verbindungspolster von Quelle 34·» Vdd 36, Tor 38 bzw. Vout
Der Teil 4-3 ist ein Verbindungspunkt zwischen dem Abflußende und dem Verbindungspolster 42 von Vout. Ein SB-FET 40 zur
Verstärkung wird gemäß der BeIbStausrichtungsmethode ausgebildet,
indem ein ßchottky-Sperrmetall auf dem Boden der nach
innen ausgebucheten Vertiefung 33 abgelagert wird, welche
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gemäß der Erfindung ausgebildet ist und sich bis herab zu
der N-Schicht 20 erstreckt.
Der Teil 44 wird als Belastungswiderstand verwendet, welcher durch Fotoätzen und selektives Ätzen der N+-Schicht auf diesem
Teil 44 hergestellt ist. Der. Bereich 45 ist der Teil,
der in den großen Bereichen der ersten Herstellungsstufe zum Zweck der Kontrolle der Schwellenspannung des SB-FET 40
zur Verstärkung, welche durch Veränderung der Dicke der N-Schicht 20 durchgeführt wird, eingeätzt ist.
Die Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht der Erfindung mit
Widerstandsbelastung 44 längs der Linie XIII-XIII von Fig.12. In dieser Figur unterscheidet sich die Stärke der N-Schicht
20 beim SB-FET 40 von derjenigen des Teiles der Widerstandsbelastung
44. Dieser Unterschied der N-Schichtstärke zwischen dem FET-Teil 40 und dem Widerstandsbelastungsteil 44 wird
durch den zuvor geätzten Teil des großen Bereiches 45 realisiert,
der den FET-Teil 40 jedoch nicht den Belastungsteil 44 enthält. Auf diese Weise kann der SB-FET zur Verstärkung
in den Fig. 12 und 15 so hergestellt werden, daß er normalerweise die Aus-Bedingung einnimmt. Andererseits ist es möglich,
wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt, eine Inverterkonstruktion auszubilden, welche als ihre Belastung einen dem FET 40 zur
Verstärkung ähnlichen FET 46 besitzt. In diesem Falle besitzt der FET 46 ein Tor und eine Quelle, welche untereinander
verbunden sind, und er kann als Belastungswiderstand verwendet werden, dessen Wert mit dem Strom durch den FET 46 variiert.
Der Unterschied der Stärke zwischen den N-Schicht 20 des FET 40 zur Verstärkung und der N-Schicht 20 des FET 46 zur Belastung
können durch Veränderung der Stärke der N-Schicht des FET 40
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ti
kontrolliert werden, welche durch Verwendung des zuvor geätzten Bereiches 45 auf der großen Fläche, welche nur
den FET 40 für den Verstärkungsbereich enthält, realisiert werden.
Nach dieser Methode kann der FET 46 für die Belastung in Sperr-Betriebsart
und der FET 40 zur Verstärkung in Verstärkungsbetriebsart betrieben werden.
Diese Art von Inverter in Form der Verstärkungs-Sperr-Betriebsart besitzt die Vorteile, daß der Störrand größer
ist als derjenige eines Inverters mit Widerstandsbelastung
infolge der Eigenschaften der Belastungskurve des Sperr-FET, dessen Tor mit seiner Quelle verbunden ist, und es kann ein
höheres Impulsansprechverhalten erreicht werden.
Falls der Unterschied der Stärke der N-Schicht zwischen FET
40 zur Verstärkung und FET 46 zur Belastung durch einen geeigneten Wert der Stärke kontrolliert wird, können die
Bereiche des SB-Metalltores für FET 40 und FET 46 durch gleichzeitiges, bevorzugtes Ätzen für die nach innen ausgebuchtete
Vertiefung und die gleichzeitige Ablagerung von Schottky-Tormetall in selbstausgerichteter Weise hergestellt
werden. Natürlich kann eine solche Art von Inverter mit Verstärkungs-Sperr-Betriebsart hergestellt werden, indem
jeder SB-FET mittels eines getrennten, bevorzugten Ätzens und nicht gleichzeitiger Aufdampfung der zwei Arten von
verschiedenen SB-Metallen hergestellt wird.
Das Bezugszeichen 47 zeigt den verbindenden Teil für das
Verbindungspolster 42 von Vout und die Zwischenlage von FET 40 und FET 46 an.
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si
In der Fig. 16 sind verschiedene Verfahren, welche zur Herstellung der integrierten Schaltungen, der diskreten
SB-FET und Gunn-Vorrichtungen der Erfindung verwendet werden, systematisch wiedergegeben.
In der Fig. 16 sind neun Hauptprozesse und verschiedene Kombinationen dieser Prozesse zur Herstellung jeder Vorrichtung
angewandt.
Einzelheiten eines jeden Prozesses bzw. Verfahrens werden
wie folgt erläutert:
Prozeß 1s Epitaxiales Wachstum
Prozeß 2: nicht bevorzugtes Ätzen für einen großen Bereich einschließlich Verstärker-FET
(I) Ablagerung einer Isolatorschicht (II) Fotogravierung für Isolatorschicht
(III) Selektives, nicht bevorzugtes Ätzen, welches nicht
von der Orientierung der Kristallebene abhängt (IV) Entfernung der Isolatorschicht
Prozeß 3: Diffusion für If^-Schicht
Prozeß 4s Nicht bevorzugtes Ätzen bis herab zum halbisolieren-
den Träger (Isolierung für .jeden Bereich) (I) Ablagerung einer Isolatorschicht
(II) Fotogravierung für die Isolatorschicht und Entfernung
des Fotoabdeckmittels
(III) Nicht bevorzugtes Ätzen herab zum halbisolierenden Träger
(III) Nicht bevorzugtes Ätzen herab zum halbisolierenden Träger
(IV) Entfernung deS3 Isolator schicht und Ablagerung einer
neuen Isolatorschicht
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Prozeß 5: Ausbildung von ohmschen Kontakten
(I) Fotogravierung für Fotoabdeckmittelschicht und Isolatorschicht
(II) Aufdampfung von ohmschem Metall
(III) Entfernung von ohmschem Metall auf Fotoabdeckmittelschicht
und des Fotoabdeckmittels durch einen Entferner für das Fotoabdeckmittel
Prozeß 6: Entfernung; von N+-Schicht
(I) Fotogravierung einer Isolatorschicht
(II) Selektive Entfernung von N+-Schicht (III) Entfernung des Fotoabdeckmittels
Prozeß 7ϊ Bevorzugtes Ätzen und gleichzeitige Aufdampfung
für SB-Metall
(I) Fotogravierung einer Fotoabdeckmittelschicht und der
Isolatorschicht
(II) Selektives, bevorzugtes Ätzen, welches von der
(II) Selektives, bevorzugtes Ätzen, welches von der
Orientierung der Kristallebene abhängt (III) Aufdampfung von SB-Metall
(IV) Entfernung von SB-Metall auf dem Fotoabdeckmittel und dee Fotoabdeckmittels durch einen Entferner für das
Fotoabdeckmittel
Prozeß 8: Bevorzugtes Ätzen und SB-Metallaufdampfung für
den Belastunp;s-FEQ?
(I) Fotogravierung für eine Fotoabdeckmittelschicht und den Isolator
(I) Fotogravierung für eine Fotoabdeckmittelschicht und den Isolator
(II) Selektives, bevorzugtes Ätzen, welches von der kristallinen Ebene abhängt,
(III) Aufdampfung von SB-Metall
(III) Aufdampfung von SB-Metall
(IV) Entfernung von SB-Metall auf dem Fotoabdeckmittel und des Fotoabdeckmittels durch einen Entferner für das
Fotoabdeckmittel
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ff
Prozeß 9s Bevorzugtes Itzen und SB-Metallaufdampfung für
den Verstärker-FET
(I) Fotogravierung für eine Fotoabdeckmittelschicht und
den Isolator
(II) Selektives, bevorzugtes Ätzen, welches von der
(II) Selektives, bevorzugtes Ätzen, welches von der
Orientierung der Kristallebene abhängt
(III) Aufdampfung von SB-Metall ·
(IV) Entfernung von SB-Metall auf dem Fotoabdeckmittel und des Fotoabdeckmittels durch einen Entferner für das
Fotoabdeckmittel
In diesen oben beschriebenen Prozessen bzw. Verfahren werden Isolatorschichten aus einer Alo0-,-Schicht oder SiCU-Schicht
hergestellt, welche durch Elektrodenstrahl_yerdampfung abgelagert
wird.
In der Fig. 16 sind fünf Einrichtungen angegeben, für welche die Kombination dieser Prozesse als Prozeßreihenfolgen (1),
(2), (3)» (4)» und (5) angegeben sind.
Jede Prozeßreihenfolge in Fig. 16 ist wie folgt: Prozeßreihenfolge (1): Gunnvorrichtung mit Brückenstruktur
Prozeßreihenfolge (2); Diskreter, selbstausgerichteter SB-FET
mit nach innen ausgebucheten Vertiefungen
Prozeßreihenfolge (3) % IO nach Zwei stuf enauf damp fung für das
Prozeßreihenfolge (3) % IO nach Zwei stuf enauf damp fung für das
SB-Metall (ein Inverter mit Verstärkungsund Sperr-FET)
Prozeßreihenfolge (4): IC, hergestellt durch gleichzeitige
Aufdampfung von SB-Metall, (ein Inverter
mit Verstärkungs-FET und Sperr-FET)
Prozeßreihenfolge (5)ι IC mit Belastungswiderständen (ein
Inverter mit Belastungswiderstand)
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Gemäß der Erfindung können verschiedene Verbindungshalbleitervorrichtungen
erhalten werden, indem Kombinationen verschiedener Prozesse in gewünschter Reihenfolge, wie in den oben
beschriebenen Beispielen angegeben, verwendet werden.
Darüber hinaus kann gemäß der Erfindung der Sperrschicht-FET, der in Pig. 17 gezeigt ist, ebenfalls durch Ioneneinbau nach
der Selbstausrichtungsweise aufgebaut werden. In der Fig. 17 bezeichnet das Bezugszeichen 48 eine Maske aus metallischem,
aufgedampftem FiIm um den Einbau (Implantierung) der Ionen zu verhindern, 49 eine Einfallsrichtung des Dotierungsmittel
bei der Ionenimplantation und 50 eine PN-Sp err schicht, welche
durch Implantation der Ionen gebildet ist. Daher kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf einen SB-Tor-ΙΈΤ angewandt
werden, sondern ebenfalls auf einem Sperrtor-ϊΈΤ, in dem die
Arbeitsweise der Ionenimplantation angewadnt werden.
-Pat entanaprüche-
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Claims (1)
- Patentansprücheisssssssaass:M.jVerbindungshalbleitei^orrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen monokristallinen Träger umfaßt, welcher mindestens eine nach innen ausgebuchtete Vertiefung aufweist, wobei der Schnittwinkel zwischen der Hauptfläche des Trägers und mindestens einer Seitenwand der Vertiefung größer als 90° und kleiner als 180° im Querschnitt für einen Teil dieser Vertiefung ist.2. Verbindungshalbleitervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen monokristallinen Träger, welcher mindestens eine nach innen ausgebuchtete Vertiefung aufweist und wobei der Schnittwinkel zwischen der Haupt-und
oberfläche des Trägers/mindestens einer Seitenwand der Vertiefung größer als 90° und kleiner als 180° ist, und mindestens ein Elektrodenmaterial oder Schottky-Sperrmetall oder Dotierungsmaterial, welches aus einer Richtung praktisch senkrecht zu der Hauptoberfläche abgeschieden und mindestens an den herausgestreckten Kanten der Vertiefung elektrisch isoliert und physikalisch getrennt ist, umfaßt.3. Verbindungshalbleitervorrichtung in Form eines Feldeffekttransistors, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen monokristallinen Träger, welcher mindestens eine nach innen ausgebuchtete Vertiefung aufweist und wobei der Schnittwinkel zwischen der Hauptoberfläche des Trägers und mindestens einer Seitenwand der Vertiefung größer als 90° und geringer als 180° ist, mindestens ein aus Metall oder Schottky-Sperrschichtmetall oder Dotierungsmaterial, welches aus einer Richtung praktisch senkrecht zur Hauptoberfläche abgeschieden und mindestens an den herausgestreckten Kanten- 26 109851/1570der Vertiefung elektrisch isoliertund physikalisch getrennt ist, bestehendes Material umfaßt, wobei ein Teil dieses Materials eine Torelektrode oder einen Torteil bildet, dessen Form durch die Kanten der nach innen ausgebuchteten Vertiefungen bestimmt wird.VerMndungshalbleitervorrichtung, dadurch g e k e η η ζ eichnet, daß sie ein monokristallines Substrat, welches mindestens eine nach innen ausgebuchtete Vertiefung besitzt, welche durch Ätzen auf im wesentlichen (lOO)-Ebenen des kristallinen Trägers gebildet ist und wobei der Schnittwinkel zwischen der Hauptoberfläche des Trägers und mindestens einer Seitenwand der Vertiefung größer als 90° und kleiner als 180° ist, ein Elektrodenmaterial oder Schottky-Sperrmetall oder Dotierungsmaterial, welches senkrecht zu der Hauptoberfläche abgelagert oder eingeführt ist und kontinuierlich in im wesentlichen den ΦΆΆ)-, <011>- , <101^., OOT/-, <110/-und ^tfo} -Richtungen leitend ist, auf dem Boden der Vertiefung und dem angrenzenden Oberflächenteil, welcher diese nach innen ausgebuchtete Vertiefung nicht einschließt, umfaßt.Verbindungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennz eichnet, daß die Vorrichtung als integrierte Schaltung aufgebaut ist, welche mindestens zwei Schottky-Sperrtor-Feldeffekttransistoren umfaßt, welche in Reihe oder parallel miteinander verbunden sind, wobei die Schwellenspannungen von mindestens zwei drteer Feldeffekttransistoren verschieden sind.Verbindungshalbleitervorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennz eichnet, daß die Vorrichtung als109851/1570integrierte Schaltung aufgebaut ist, welche mindestens zwei Schottky-Sperrtor*-ileldeffekttransistoren umfaßt, · v/eiche in Keine oder parallel miteinander verbunden sind und wobei die Schwellenspannungen dieser iUrancistören durch Veränderung der Stärke der Halblei-terschicht1 verschieden gemacht"sind.7. Verbindungshalbleiter'üOrrichtung nach Ansprucli 3, dadurch, g e k. e η η ζ eichnet, daß die Vorrichtung als integrierte Schaltung aufgebaut ist, welche mindestens zwei Schottky-Sperrrtor-Feldeffekttransictoren umfaßt, vrelche in Eeihe oder parallel miteinander verbunden -sind, Kobei die verschiedenen Schwellencpannungen dieser iPransis« toren durch Ver^vendung von mehr als zwei Sorten von Schottky-Sperrschichtrietallen erzeugt sind.- 2B -109851/1570SAD ORIGJNAL
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